Электроположительные металлы (EPM) - это новый класс материалов, отпугивающих акул, которые создают измеримое напряжение при погружении в электролит, такой как морская вода . Получаемое напряжение достигает 1,75 В постоянного тока в морской воде. Предполагается, что это напряжение подавляет ампулярный орган.у акул, обладающий репеллентным действием. Поскольку костные рыбы лишены ампулярного органа, репеллент действует избирательно по отношению к акулам и скатам. Процесс является электрохимическим, поэтому внешний источник питания не требуется. По мере проведения химической работы металл теряется в виде коррозии. Электроположительный отталкивающий эффект сохраняется до 48 часов в зависимости от используемого сплава или металла и его толщины. Реакция электроположительного металла в морской воде приводит к образованию пузырьков газообразного водорода и нерастворимого нетоксичного гидроксида в виде осадка, который оседает вниз в толще воды.
История
SharkDefense обнаружила электрохимический отпугивающий эффект акул 1 мая 2006 года в Южном Бимини , Багамы, на биологической полевой станции Бимини. Электроположительный металл, который был компонентом постоянного магнита, был выбран в качестве экспериментального контроля для эксперимента по тонической неподвижности Эрика Страуда с использованием молодой лимонной акулы ( Negaprion brevirostris ). Ожидалось, что этот металл не окажет никакого воздействия, поскольку он не ферромагнитен . Тем не менее, когда металл подносили на расстояние 50 см от носа акулы, наблюдалась бурная реакция возбуждения. Эксперимент был повторен с тремя другими молодыми лимонными акулами и двумя другими молодыми акулами-медсестрами ( Ginglymostoma cirratum ), и были приняты меры для устранения всех случайных металлических предметов на участке тестирования. Патрик Райс, Майкл Херрманн и Эрик Страуд присутствовали на этом первом испытании. Майк Роу , от Discovery Channel «s Грязная работенка серии, впоследствии был свидетелем и участвовал в испытании с использованием электроположительную металла в течение 24 часов после открытия. [1]
В следующие три месяца различные образцы переходных металлов , лантаноидов , постпереходных металлов , металлоидов и неметаллов были проверены на предмет пробуждения активности с использованием тонического биотеста неподвижности у молодых лимонных акул и молодых акул-нянек. Все виды поведения оценивались от 0 до 4 в зависимости от ответа. Было определено, что все металлы группы I, II, III и лантаноиды вызывали возбуждающую реакцию, но средний балл обычно увеличивался с увеличением электроположительности . [2]
Дальнейшие испытания с использованием электрохимических ячеек с солевым мостиком были проведены в 2006 и 2007 годах в Oak Ridge Shark Lab. Используя морскую воду в качестве электролита и обрезанный акульим плавником катод, измеренные напряжения тесно коррелировали со стандартным восстановительным потенциалом испытуемого металла. SharkDefense теперь предполагает, что чистый положительный заряд катионов, производимых электроположительными металлами, накапливается на электроотрицательной коже акулы. Чистое увеличение заряда на коже акулы воспринимается ампулами Лоренцини , и при потенциале выше 1,2 эВ возникает отвращение.
Электроположительные металлы являются восстановителями и выделяют газообразный водород в морской воде путем гидролиза , создавая напряжение на половине ячейки около -0,86 эВ. Одновременно образуется осадок нерастворимого гидроксида металла, который инертен для отпугивания акул. Таким образом, металл теряется из-за коррозии в процессе образования катионов. SharkDefense провела исследования потерь от коррозии в 2008 году в Южном Бимини, Багамы, и обнаружила, что 70-граммовый кусок специального электроположительного сплава сохранил более 50% своего первоначального веса после 70 часов погружения. Потери из-за коррозии в значительной степени зависят от температуры, поэтому холодная морская вода на рыболовных глубинах снижает скорость коррозии. [3]
Исследования и испытания
Стоунер и Кайммер (2008) [4] сообщили об успешном использовании цериевого мишметалла и тихоокеанской колючей рыбы ( Squalus acanthias , тип акулы) в неволе, как с помощью тестов на тоническую неподвижность, так и с тестами на предпочтение кормления . Свинец использовали в качестве контроля. Ободренные результатами, ярусное исследование было проведено у побережья Гомера, Аляска, в конце 2007 года в сотрудничестве с Международной комиссией по тихоокеанскому палтусу. И снова свинец использовался в качестве контроля. Это исследование показало сокращение улова тихоокеанской колючей рыбы на 17% и сокращение улова прозрачных скатов на 48%.
Однако Tallack et al. сообщили, что мишметалл церия был совершенно неэффективен [5] против атлантической колючей рыбы в заливе Мэн . Mandelman et al. сообщили, что репеллентный эффект исчез после голодания при использовании атлантической колючей собачки в неволе и что видоспецифичные вариации в реакции на мишметаллы существуют между атлантической колючей собакой в неволе и темными гладкокрылыми гончими (Mustelis canis ). [6]
Страуд (SharkDefense, 2006) и Фишер (VIMS) наблюдали, как содержащиеся в неволе скаты конопли ( Rhinoptera bonasus ) меняли высоту плавания и игнорировали приманки для синих крабов в клетках, содержащих неодим-празеодимовый мишметалл. Положение лечебных клеток было изменено, и все клетки были размещены на пути плавания лучей.
Brill et al. (2008) сообщили, что находящаяся в неволе молодь песчаных акул ( Carcharhinus plumbeus ) сохраняла дистанцию 50–60 см при плавании, когда в аквариум помещали кусок неодим-празеодимового мишметалла.
Ван, Пловец и Лотон (2007) сообщили об отвращении к неодим-празеодимовым мишметаллам, помещенным рядом с приманками, предлагаемыми взрослым галапагосским ( C. galapagensis ) и песчаным акулам на бамбуковых шестах на Гавайях. В июле 2008 года Ричард Брилл из NMFS / VIMS и SharkDefense провели дополнительные морские испытания электроположительных металлов, чтобы сократить прилов акул при коммерческом рыболовстве. По состоянию на 2 августа 2008 г. Brill сообщил о сокращении вылова песчаных акул почти на 3: 1 по сравнению с пластиковыми приманками с металлическими. Как сообщила Джоан Кимберлин в « Virginian-Pilot», была получена высокая статистическая значимость . Позже компания SharkDefense разработала простое приспособление для ловли на крючок и насадку для приманки, которые тестировались на атлантических ярусоловах в 2008 году.
Фаваро и Коул (2013) с помощью метаанализа определили, что электроположительные металлы не снижают прилов эластожаберных при коммерческом ярусном промысле [7], что вызывает опасения по поводу эффективности этого подхода в качестве средства отпугивания акул или репеллента для защиты водопользователей. . [8]
Селективность
Как и ожидалось, костистых рыб (костистых рыб) не отталкивает высвобождение катионов электроположительных металлов в морской воде. Это потому, что костистые кости лишены ампул Лоренцини . Ответ костистости был подтвержден с использованием содержащихся в неволе кобии ( Rachycentron canadum ) и тихоокеанского палтуса ( Hippoglossus stenolepis ). В июле 2008 г. сообщалось об улове меч-рыбы ( Xiphias gladius ) на экспериментальные крючки, обработанные электроположительным металлом.
Ограничения
Как и в случае со всеми репеллентами от акул, 100% эффективность не может быть достигнута с электроположительными металлами. Металлы особенно эффективны, когда акула полагается на свое электросенс. Вероятно, что электроположительные металлы неэффективны для преднамеренно стимулированных (клокочущих) акул, акул, кормящихся на соревнованиях, и акульих «безумств» [ цитата необходима ] . Металлы очень полезны в среде коммерческого рыболовства, а также, возможно, рекреационного и кустарного рыболовства.
Рекомендации
- ^ Видео испытания с электроположительным металлом
- ^ AES 2007 Аннотация: Использование высокоэлектроположительных металлов в качестве репеллентов от акул. Эрик Страуд, Патрик Райс, Крейг О'Коннелл, Сэмюэл Грубер
- ^ AES 2008 Аннотация: Достижения в исследованиях репеллентов от акул с использованием высокоэлектроположительных металлов. Эрик Страуд, Патрик Райс, Крейг О'Коннелл, Сэмюэл Грубер
- ↑ «Снижение прилова пластиножаберных: лабораторные исследования редкоземельных металлов и магнитных сдерживающих факторов с колючими морскими рыбами и тихоокеанским палтусом». Стоунер, Аллан В. и Кайммер, Стивен М. Рыболовные исследования, 2008 г.
- ^ Таллак, MSL и Дж. Мандельман, (в стадии подготовки). Отпугивают ли редкоземельные металлы колючую рыбу? Технико-экономическое обоснование использования Mischmetals для сокращения улова морской рыбы на крючок и орудия лангуста в заливе Мэн.
- ^ AES 2008 Резюме: Сдвиг базовой линии пороговых откликов от кормления на электроположительные металлы, сдерживающие факторы, у двух видов морских рыб. Джон Мандельман, Майкл Страттон, Майкл Тласти, Шелли Таллак, Том Фишер, Шерил Харари, Нильс Вернерфельт
- ^ Favaro, Brett (1 сентября 2013). «Уменьшают ли устройства по сокращению прилова при ярусном промысле вылов акул и скатов? Глобальный метаанализ» . Рыба и рыболовство . 16 : 306 . Проверено 23 июля 2020 .
- ^ Кардно (октябрь 2015 г.). "Удерживающие от акул и детекторы. Обзор детекторов защиты купальщиков. Обзор технологий защиты купальщиков" (PDF) . Проверено 23 июля 2020 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь )
дальнейшее чтение
- Приндл, Дрю Приндл (20 августа 2014 г.). «Нет, это не браслет для домашнего ареста - это первый в мире акустический отпугиватель акул» . Цифровые тенденции .